2025屆新高考物理熱點(diǎn)沖刺復(fù)習(xí)：實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

2025屆新高考物理熱點(diǎn)沖刺復(fù)習(xí)

實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．練習(xí)正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)會(huì)利用打下點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)。2．掌握判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法。3．測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。(Δx＝aT2或v-t圖為一次函數(shù))實(shí)驗(yàn)原理1．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(1)作用：計(jì)時(shí)儀器，當(dāng)所用交流電源的頻率f＝50Hz時(shí)，每隔0.02s打一次點(diǎn)。(2)電源電壓：①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，8V以下交流電源，利用振針和復(fù)寫紙打點(diǎn)。②電火花計(jì)時(shí)器，220V交流電源，利用墨粉紙盤打點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)原理(3)處理紙帶數(shù)據(jù)時(shí)區(qū)分計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)：計(jì)時(shí)點(diǎn)是指打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的點(diǎn)；計(jì)數(shù)點(diǎn)是指測(cè)量和計(jì)算時(shí)在紙帶上所選取的點(diǎn)。要注意“每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)”與“每隔4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)”取點(diǎn)方法是一樣的，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔均為0.1s。實(shí)驗(yàn)原理2．由紙帶計(jì)算某點(diǎn)的瞬時(shí)速度實(shí)驗(yàn)原理3．利用紙帶求物體加速度的兩種方法(1)逐差法若題目給的是奇數(shù)段數(shù)據(jù)(一般是5段或7段)，一般舍去第一段，接著用同樣的方法求解。實(shí)驗(yàn)原理3．利用紙帶求物體加速度的兩種方法(2)圖像法利用求出打各點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度，然后作出v--t圖象，用v--t圖象的斜率求物體運(yùn)動(dòng)的加速度。實(shí)驗(yàn)步驟1．儀器安裝(1)把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路。(2)把一條細(xì)繩的一端拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下端掛上合適的鉤碼，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，。（不需平衡摩擦力）實(shí)驗(yàn)步驟2.測(cè)量與記錄(1)把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放開(kāi)小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，隨后立即關(guān)閉電源。0123(2)舍掉開(kāi)頭一些比較密集的點(diǎn)，從后邊便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始確定計(jì)數(shù)點(diǎn)。(3)利用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，求得計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度。數(shù)據(jù)分析預(yù)處理1．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v--t圖象根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在平面直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn)，作一條直線，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這條直線上，落不到直線上的點(diǎn)，應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去不要。數(shù)據(jù)分析預(yù)處理2．誤差分析

偶然誤差(1)紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測(cè)量有偶然誤差，故要多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，以盡量減小誤差。(2)用作圖法作圖時(shí)描點(diǎn)、畫線不準(zhǔn)確。為此在描點(diǎn)時(shí)最好用坐標(biāo)紙，在縱、橫軸上選取合適的單位長(zhǎng)度，用細(xì)鉛筆認(rèn)真描點(diǎn)。系統(tǒng)誤差(1)木板的粗糙程度不同引起的誤差。(2)電源頻率不穩(wěn)引起的誤差。電源頻率偏小，測(cè)量a偏大；電源電壓對(duì)結(jié)果無(wú)影響實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新靠重力分力獲得加速度實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新靠重力分力獲得加速度、光電門測(cè)速度光電門測(cè)速度實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新靠重力分力獲得加速度、頻閃法測(cè)加速度靠重力分力獲得加速度、滴水法測(cè)加速度實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新靠重力獲得加速度、利用刻度尺測(cè)加速度例題1．某研究小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)自由落體的加速度。重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，重錘上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可求出自由落體加速度。（1）除圖甲中所示的裝置之外，還必須使用的器材是（）A．直流電源、秒表、刻度尺B．直流電源、刻度尺C．交流電源、秒表、刻度尺D．交流電源、刻度尺（2）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟，其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是（）A．按照?qǐng)D甲安裝好實(shí)驗(yàn)器材并連接好電源B．先打開(kāi)夾子釋放紙帶，再接通電源開(kāi)關(guān)C．選擇質(zhì)量大、體積大的重錘。D．測(cè)量紙帶上各點(diǎn)到釋放點(diǎn)間的距離，用公式，求出各點(diǎn)的速度。（3）小物同學(xué)選取一條符合要求的紙帶從中截取一段，為紙帶上選取的五個(gè)連續(xù)點(diǎn)。用刻度尺測(cè)量出各點(diǎn)的間距如圖乙所示。根據(jù)紙帶求出重錘下落的加速度g=

。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（4）小學(xué)同學(xué)選擇用光電門測(cè)量自由落體加速度，裝置如圖丁所示，直徑為d的小球從釋放器靜止下落，由光電計(jì)時(shí)器讀出小球通過(guò)光電門1、2所用的時(shí)間分別為t1、t

2，用刻度尺得兩光電門中心之間得距離為h，則小球經(jīng)過(guò)光電門1時(shí)得速度表達(dá)式v1=

，小球的加速度表達(dá)式g=

（以上表達(dá)式均用已知字母表示）例題2．一種新的短途代步工具——電動(dòng)平衡車，被稱為站著騎的電動(dòng)車。某同學(xué)為了探究該車在平直水泥路面上的運(yùn)動(dòng)情況，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將輸液用的塑料瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在平衡車的扶手上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，使其每隔相同時(shí)間滴下一滴水。從某滴水剛落地開(kāi)始計(jì)時(shí)，以后每一滴水落地依次計(jì)數(shù)為1、2、3、…，當(dāng)?shù)?0滴水剛好落地時(shí)停止計(jì)時(shí)，測(cè)得時(shí)間為25.0s。該同學(xué)騎上平衡車后，先加速到某一速度，然后關(guān)閉動(dòng)力，讓平衡車沿著直線滑行。圖示是某次實(shí)驗(yàn)中在水泥路面上的部分水滴及測(cè)出的間距值（左側(cè)是起點(diǎn)，單位：m），當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2，根據(jù)該同學(xué)的測(cè)量結(jié)果可得出：（1）通過(guò)分析路面上水滴間距的變化情況，可知平衡車在

關(guān)閉動(dòng)力。A．DE段

B．EF段

C．FG段

D．GH段（2）平衡車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a=

m/s2，運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小v=

m/s。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）設(shè)平衡車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中